Следующая граница автономной навигации для БПЛА: гибридный подход к окружающей среде GPS
1 августа 2025 г.Поскольку мы продолжаем экспериментировать с различными технологиями автономных навигации для беспилотников, особенно в условиях, где GPS терпит неудачу, мы постоянно сталкиваемся с жесткой истиной: существующие решения просто не работают так легко, как должны. Почему? Потому что каждый отдельный подход имеет свои собственные ограничения.
Давайте разберем это.
Проблема дрейфа с инерционной навигационной системой
На первый взгляд, инерционные навигационные системы (INS) кажутся идеальным решением для автономии БПЛА в средах, вызванных GPS. В конце концов, INS не полагается на GPS - он использует акселерометры и гироскопы для измерения изменений скорости и ориентации. Звучит многообещающе, верно? Проблема в том, что дрейф - постепенное накопление ошибок с течением времени - решает серьезную проблему после нескольких километров полета.
Это особенно проблематично в средах без внешних эталонных точек для повторной калибровки (например, GPS или визуальных достопримечательностей). Наша обратная связь с фронта линии показывает, что полагаться исключительно на INS в таких условиях, как леса или плоская местность, приводит к значительному снижению точности, и это серьезная проблема, когда точность имеет решающее значение в военных операциях.
SLAM: Работает в теории, терпит неудачу на практике
Другая многообещающая технология - одновременная локализация и картирование (SLAM). Эта система использует камеры или лидар для создания карты окружающей среды, одновременно определяя местоположение БПЛА в нем. Теоретически, Slam может быть идеальным решением для автономной навигации в незнакомой местности.
Однако реальность на местах отличается. В городской среде, где есть множество визуальных сигналов - строительства, дороги и т. Д. - SLAM работает достаточно хорошо. Но после того, как вы переходите на безлианскую территорию (например, равнины или леса), система изо всех сил пытается создать точную карту или поддерживать локализацию. Без четких достопримечательностей SLAM накапливает ошибки, что делает его ненадежным для точных задач, таких как разведка или координация удара, которые требуют точной точки.
Оптический поток: полезное дополнение, но не автономное решение
Оптический поток - еще одна интересная технология. Он рассчитывает движение объектов в поле зрения камеры, чтобы оценить скорость БПЛА. Несмотря на то, что он может предоставить ценные данные для краткосрочной оценки движения, он не работает хорошо, как единственное навигационное решение, особенно в быстро меняющихся или динамических средах. В военных сценариях, где местность и условия быстро переключаются, оптический поток может не дать надежное руководство самостоятельно.
Однако при интеграции в гибридную систему оптический поток добавляет важные сигналы движения, которые помогают БПЛА исправить его положение в режиме реального времени, особенно во время высокоскоростных маневров или в средах, где визуальные данные быстро изменяются.
Сила гибридной интеграции
Итак, куда мы идем отсюда? После тщательного анализа этих систем мы пришли к критическому выводу: речь идет не о том, чтобы полагаться на одно решение - это связано с их интеграцией. Будущее автономной навигации для БПЛА находится в гибридной системе, которая сочетает в себе визуальную навигацию, инерционные системы и оптический поток. Это тот подход, который мы реализовали с нашей системой, где все три технологии работают вместе, а не в изоляции, с самого начала.
Интегрируя визуальную навигацию с INS и оптическим потоком, мы создали систему, которая обеспечивает надежную и точную навигацию даже в средах, вызванных GPS. Ключ-обратная связь в реальном времени-системы постоянно исправляют друг друга, сводя к минимуму ошибки и гарантируя, что БПЛА остается стабильным и точным на протяжении всего полета.
Обратная связь с фронтами: реальное тестирование
Результаты говорят сами за себя. Наша гибридная система уже была протестирована в реальных боевых условиях, где сигналы GPS часто недоступны из-за запуска или естественных препятствий. Несмотря на эти проблемы, система постоянно обеспечивала точное позиционирование и точное таргетинг, даже при полете в зонах, вызванных GPS. Стало очевидно, что этот гибридный подход намного превосходит традиционные методы, которые зависят от отдельных технологий.
Отзывы о военных операциях обнадеживают, поскольку гибридные навигационные системы демонстрируют значительно лучшую производительность в критических миссиях, таких как разведка, сборы разведки и точные удары. Более того, система продемонстрировала свои возможности в долгосрочных миссиях и плотной среде, где другие системы колебались.
Решение для не только поля битвы
Это не просто военные приложения, где сияет гибридная навигация. Мы также получаем процент от коммерческих секторов, включая логистику, автономную доставку и мониторинг окружающей среды в отдаленных или труднодоступных областях. В этих областях растет потребность в автономии в средах, вызванных GPS, и наша система предлагает надежное и экономически эффективное решение.
Будущее: автономные беспилотники на поле битвы
Тенденция ясна - авторские беспилотники преобразуют современную войну. Поскольку БПЛА становится все более важным для наблюдения, таргетинга и доставки, способность работать без GPS больше не является роскошью; Это необходимость. Автономные навигационные системы уже используются в реальных военных операциях, и по мере роста спроса на автономные возможности эти системы будут играть еще более важную роль на поле битвы.
Переход к роботизированной войне неизбежен. В будущем беспилотники и автономные системы будут противостоять опасности войны, а не людьми. И это положительный шаг вперед. Хотя человечество может никогда не остановить войны, мы можем, по крайней мере, перестать жертвовать человеческой жизнью, поставив роботов на фронт. Этот сдвиг происходит сейчас, и это то, к чему должны готовиться каждый производитель и разработчик в оборонном пространстве.
Технология, лежащая в основе Codective, - это только началоПолем Поскольку мы продолжаем совершенствовать и расширять наши гибридные навигационные решения, мы стремимся помочь оборонной отрасли и коммерческому секторам двигаться к будущему, гдеавтономия и надежностьявляются стандартными, а не исключением.
Антон Гераявляется генеральным директоромКодКомпания была сосредоточена на разработке автономных навигационных решений для беспилотных систем. Codective One интегрируетсяВизуальная навигацияВинерционные системы, иоптический потокЧтобы позволить БПЛА с точностью навигации в средах, вызванных GPS.
Оригинал